メインフレームとは仕組みと特徴から活用事例まで

メインフレームとは

バイク乗りがフレームと聞けば車体の骨格を想像しますが、IT業界では全く違います。

メインフレームの基本定義と役割

メインフレームとは、大量のトランザクション処理や高い可用性が求められる業務に対応するために設計された高性能なコンピューターです。特に金融、製造、公共インフラなどの業界で、基幹業務を支える中核的存在として利用されています。

参考）メインフレームとは？撤退か進化か、現状の課題と今後の選択肢

原則としてメインフレームは、大量のメモリーと、何十億もの単純な計算とトランザクションをリアルタイムで処理するデータ・プロセッサを備えた高性能コンピューターです。高い回復力、セキュリティー、俊敏性を必要とする商用データベース、トランザクション・サーバー、アプリケーションにとって重要です。

参考）https://www.ibm.com/jp-ja/topics/mainframe

企業のシステムを支える心臓部とも呼ばれ、組織の運用を支える要となっています。

バイクのフレームは車体の骨格であり、主要な部品を固定する役割を果たしていますが、ITのメインフレームは組織全体のデータ処理を担う中枢システムという点で全く異なります。どういうことでしょうか？
参考）フレーム (オートバイ) - Wikipedia

バイクのメインフレームはステアリングステムとスイングアームピボットをつなげる物理的な構造体ですが、ITのメインフレームは情報処理を行う論理的なシステムです。両者は名前こそ似ていますが、物理構造と情報システムという根本的な違いがあります。

参考）どれだけ知ってる? 教習所で教わらないバイクTips(43)…

つまり名前の類似性から混同すると、IT関連の会話で大きな誤解を招くということですね。

メインフレームの歴史的背景と名前の由来

メインフレームという用語は、当初、初期のコンピューター・システムの中央処理装置（CPU）を収容する大型のキャビネットであり、文字通り「メインフレーム」を指していました。メインフレームは、組織のデータ処理センター内のワークステーションや端末をリンクする中央データ・リポジトリー、つまり「ハブ」として機能しました。

参考）メインフレームとは

1970年代には、富士通と日立がIBM互換メインフレームの開発を始めました。しかしIBMは1973年にアーキテクチャを一変させ、日本メーカーは追従に苦労しました。

参考）日本メーカーが米国に完敗した真因（2ページ目）

この歴史的経緯から、メインフレームは「レガシーで古臭い」というネガティブなイメージを持たれることが多くなりました。

参考）https://atmarkit.itmedia.co.jp/ait/articles/1609/07/news007.html

メインフレームとバイクフレームの決定的な違い

両者の最も大きな違いは、物理構造と情報処理という機能の根本的な差異です。

バイクのフレームは、エンジンやサスペンションが保持されるメインフレームと、シートなどが保持されるサブフレーム（シートレール）に大別されます。車体のサイズや前後重量バランス、ホイールアライメントなどを決定づけ、バイクの基本的な特性を左右する重要な役割を担っています。

参考）フレームとは？バイクの基本特性を決定づける骨格【バイク用語辞…

一方、ITのメインフレームは情報を処理するシステムであり、物理的な強度や剛性とは無関係です。

具体的には、バイクのフレームは鋼材やアルミニウムなどの金属で作られた物理的な構造物ですが、メインフレームはハードウェアとソフトウェアが統合されたコンピュータシステムです。前者は「乗り心地」や「操縦性」に影響し、後者は「処理速度」や「信頼性」に影響します。

これは使えそうです。

業界によって同じ単語が全く異なる意味を持つため、バイク関連の会話かIT関連の会話かを文脈から判断する必要があります。

メインフレームの主要な種類と分類

メインフレームには主にIBM系とオープン系という分類があります。

IBM系メインフレームの代表格は、業界初のオンチップ統合アクセラレーターを搭載したIBM Telumプロセッサーを使用したシステムで、これまでにない速度と規模（および極めて低いレイテンシー）でAIを使用して予測とオートメーションを実現します。

一方、オープン系システムとの違いは、メインフレームが独自の仕様に基づいて運用されてきたブラックボックス化したシステムであるのに対し、オープン系は標準的でオープンな技術やプロトコルに基づいている点です。

参考）メインフレームとは？最適な移行方法やオープン化についても解説…

メインフレームは特権IDの管理が厳格で、不正アクセスを防ぐ仕組みが標準搭載されています。オープン系では通常、ネットワーク経由で進入後、脆弱性を攻撃しスーパーユーザに昇格さえできれば、そのコンピュータは完全に支配下に置けます。しかしメインフレームの場合は、仮に同様の攻撃に成功しても、1アドレス空間しか支配できず、他のアドレス空間や他のデータセットへの読み書きもできず、システム全体の管理ユーザーにもなれません。

参考）メインフレーム - Wikipedia

セキュリティ面で圧倒的な優位性があるということですね。

富士通や日立などの国内メーカーもメインフレームを提供しており、それぞれ独自のアーキテクチャと強みを持っています。

メインフレームの現代的な再評価と将来性

オープン系システムが主流となった今でも、メインフレームは高い安定性や堅牢性から需要があり、AIの分野でも再注目されています。

参考）メインフレーム(ホストコンピュータ)とは？オープン系システム…

特に金融機関における取引データのリアルタイム処理や、大量のトランザクション処理、在庫・受発注といった業務に不可欠です。世界中の銀行の勘定システムや航空機の運行管理など、現代社会に欠かせない重要なシステムを支えています。

参考）メインフレームとは？オープン系システムとの違いや今後の動向も…

システムは、システムの残りの部分に影響を与えることなく、障害が発生したコンポーネントを回復できます。今日のメインフレームは、継続的な高可用性と迅速な災害復旧で、ダウンタイムを防ぎます。

結論はメインフレームの重要性は今後も続くということです。

ただし老朽化や人材不足といった課題も顕在化しており、維持コストの高止まりや、ベンダーへの依存、技術面での制約などからオープン化を実施する企業も増えています。メインフレームのオープン化とは、独自の仕様に基づいて運用されてきたブラックボックス化したシステムを、標準的でオープンな技術やプロトコルに適応させるプロセスを指します。

参考）お客さま導入事例：マイグレーションサービス・PREMIDIX…

IBM公式サイト：メインフレームの詳細な技術解説と最新動向
メインフレームの現状課題と今後の選択肢についての専門的な分析

メインフレーム・オペレーティング・システム入門 (z/OSベーシック・ハンドブック)